我國城市供排水現狀與問題
本文導讀:1.城市用水人口和建成區面積大幅度增長。快速的城市化進程為城市供水和排水設施建設、城市水業發展帶來了極大的機遇和挑戰。與1990年相比,2004年城鎮人口由3.02億人增加到5.43億人,增長80%;城鎮化率由26.41%增加到41.8%;城市用水人口由1.56億人增加到3.03億人,
(一)城市用水效率逐步提高。
1.城市用水人口和建成區面積大幅度增長。快速的城市化進程為城市供水和排水設施建設、城市水業發展帶來了極大的機遇和挑戰。與1990年相比,2004年城鎮人口由3.02億人增加到5.43億人,增長80%;城鎮化率由26.41%增加到41.8%;城市用水人口由1.56億人增加到3.03億人,增加近1倍;城市用水普及率由48%增加到88.8%。與此同時,城市建成區面積由12856平方公里增加到30406平方公里,增加了1倍多。
2.城市用水總量趨于平穩。城市用水主要包括生產用水、居民家庭用水和公共服務用水等。在城市用水人口和建成區面積快速增長的同時,城市用水總量并沒有同步增長(城市年供水總量變化見圖1)。1990—2005年,全國城市由467個增加到661個。城市供水總量由382.34億立方米增加到1994年的489.46億立方米峰值后,一直在466億—476億立方米之間波動。2004年和2005年分別達到490.3億立方米和502.1億立方米。
城市生產用水在1994年達到313.61億立方米峰值后持續下降,2005年降至209.8億立方米,占城市用水總量的比例由68.8%下降到41.8%;城市居民家庭生活用水水平不斷提高,由135.4升/人日增加到144.62升/人日。全國城市居民家庭用水由108.7億立方米增加到2003年172.7億立方米;公共服務用水始終保持在60億—70億立方米左右(見圖2)。
城市人均綜合用水量(包括生活、生產和公共服務用水),是表征城市用水效率的一個重要指標。這一數字由1990年的230.47立方米/人年(631.4升/人日)持續降低到2005年的153.43立方米/人年(420.34升/人日),下降了30%左右。
城市用水總量趨于平穩,是現階段全國城市用水的主要特征。其原因主要是:產業結構不斷優化升級,高耗水產業發展得到有效控制;水價提高起到了引導節水的作用;強化了節約用水管理;科技進步有力地支撐了用水效率的提高等。
(二)城市供水水源結構和供水結構變化。
1.在城市供水水源中,地表水所占比例提高。地下水開采量有所增加。1990—2005年城市取地下水的能力由4450.4萬立方米/日增加到6331.21萬立方米/日,增長了2236.77萬立方米/日;日取地表水的設施能力由9769.9萬立方米增加到18065.9萬立方米,增加了8295.95萬立方米,是取用地下水增量的3.8倍。地表水供水能力逐步提高,占總供水能力的比例由68.7%增加到74.39%,而取地下水的比例則由31.3%下降到25.61%(見圖3)。
2.市政公共供水和單位自建設施供水的比例發生變化。1995年以前,全國城市各單位自建設施供水能力始終大于市政公共供水企業的供水能力。1990年單位自建設施供水能力為市政公共供水日供水能力的1.42倍。1996年以后市政供水企業日供水能力開始超過單位自建設施能力,到2005年為單位自建設施供水能力的2.35倍。引起這一變化的原因,是由于城市加強了地下水資源管理,有效地控制了單位分散開采地下水,使得有限的地下水資源得到了更有效的開發利用。
(三)城市供水設施建設持續增長,供水保障程度有所提高。
1.城市供水設施建設持續增長。城市供水設施固定資產年投資由1991年的24.83億元增加到2005年的214.08億元,保證了供水設施建設的增長。1990—2005年,全國城市供水能力由1.422億立方米/日增加到2.472億立方米/日,增長了74%。由于城市供水能力的增長,城市用水的保證程度不斷提高。
2.城市用水“供需比”基本平衡。城市用水“供需比”即城市日供水能力與最高日需水量的比值,是衡量一個城市供水設施對供水保障程度的重要參數。這一比值從1990年的1.04上升到2004年的1.39,這是保障城市供水的正常范圍(見圖4)。20世紀80年代中期全國城市用水的“供需比”曾降低到0.86,那時不少城市經常出現用水高峰時要定時供水或停水局面,這一情形已不再出現。
(四)城市排水設施建設加快,水環境質量有所改善。
1.排水設施建設投資增長幅度較大。2000年首次出現了城市排水設施建設投資超過城市供水投資的情景。1991年、1998年和2005年相比,城市排水水設施固定資產年投資則由9.55億元分別增加到154.52億元和368.03億元(2003年375.16億元)。2000年以后投資增長幅度明顯加快。1990年與2005年相比,城市排水設施建設投資占供排水總投資的比例由27.8%上升到62%(2003年67.47%);城市供水投資則由72.2%下降到38%(2003年32.6%)(見圖5)。
2.城市排水管網和污水處理廠建設明顯加快。1990~2000年城市平均每年新建排水管道8400公里。進入21世紀后,建設速度更為加快,全國城市平均每年新建排水管道近20000公里。城市排水管道由1990年的5.78萬公里增加到2005年24.1萬公里。在此期間,城市污水處理廠建設也有了大幅度增加,由80座增加到792座。在1995年以前,全國城市平均每年新建成污水處理廠12.2座,1995年以后,平均每年新建成污水處理廠73座,是原來每年建設的6倍。
3.城市污水處理能力和污水處理率穩步提高。1996—2005年城市污水處理能力由1153萬立方米/日增加到5725萬立方米/日,增加了近5倍;其中,84%采用二級生物處理工藝。1991年城市污水排放總量299.7億立方米,2005年上升到359.5億立方米;污水年處理總量則從1991年的44.5億立方米持續增加到2005年的186.8億立方米,增加了4.2倍;污水處理率也由14.9%增加到51.95%。城市水環境質量總體上惡化的趨勢得到控制。一些城市水環境質量有了明顯的改善。
二、需要引起重視的幾個問題
(一)對城市缺水問題的討論。
在多種因素的綜合影響下,城市用水效率不斷提高,人均綜合用水量還將持續下降。這不僅是我國城市用水的變化規律,也是世界發達國家用水變化所經歷的過程。應依據水是可以再生的原理,發揮價格杠桿作用,通過不斷提高水價的辦法,促使水資源短缺城市增加重復用水去解決新增用水需求。
應以城市用水現狀和發展規律為基礎,解決城市缺水問題。目前,在一些政府文件和媒體上,經常見到關于我國城市缺水問題的這種說法:“我國660個城市中有400個城市缺水,其中100個城市嚴重缺水,每年因缺水造成的損失超過2000億元……”這樣的說法是不準確的!事實上,一般年份全國城市基本上可以保證供水需求;城市供水設施能力保證高峰日供水量尚有20%-50%的富余。但我國確實存在部分城市水資源相對短缺的問題,特別是北方和沿海城市,在連續干旱年份,水資源短缺威脅著城市用水安全和可持續發展。對于用水或缺水預測,關系到對城市未來供水設施建設和投資決策。目前,不少城市在規劃未來用水時,較多地采用城市用水與經濟發展、人口或建成區面積同步增長的關系,盡管也考慮了一定的彈性系數,但預測城市缺水的結果往往與客觀實際差異甚大。因此,必須認真研究現階段我國城市用水變化的客觀規律,對城市用水的未來需求、缺水程度等作出恰如其分的評價,在此基礎上進行相關決策才可能避免較大的失誤。
(二)關于城市供水水質問題。
2004年10月建設部組織對全國36個重點城市進行的供水水質監督檢查結果令人十分擔憂:在采集到的634個水樣中,對照原有的“生活飲用水標準”,市政公共供水全分析樣品的合格率為90.11%,二次供水合格率為80.83%,各類單位自建供水設施供水合格率只有45.12%。
新頒布的國家“生活飲用水衛生標準”即將實施。與1985年國家標準相比,新標準檢測項目在原有35項基礎上將增加70余項,包括有機物、農藥、消毒副產物等毒理指標和微生物指標。項目檢測條件要求高。但目前大部分城市還沒有辦法對相當一部分檢測項目進行檢測。為滿足新標準,相當部分城市供水處理工藝需要進一步改造。
對城市供水水質的監督管理,直接涉及公眾健康和安全。為適應新標準的辦法實施,應進一步加強現有城市供水設施工藝改造和舊管網更新力度;加快供水水質監測設施建設,提高水質監測能力;除建設主管部門加強供水水質管理和衛生部門的監督外,應像國家食品藥品相關質量監督部門對食品藥品等的監督管理一樣,制定定期監督檢查制度,加大檢測頻率,加強公眾的參與和監督。
(三)地下水的合理開發利用問題。
地下水水質好,有多年豐歉調節作用,供給穩定,以及取用處理成本低和供水相對安全可靠等優點。我國地下水資源比較豐富,約占全國水資源總量的1/3,從而成為北方城市的重要供水水源。目前,在地下水資源較豐富的河北、內蒙古、山西、山東和陜西等省(區),以地下水作為城市主要供水水源的供水能力占總供水能力的比例分別為73.8%、63.9%、70.0%、52.5%和53.8%。北京、陜西、內蒙古、遼寧、黑龍江、山東、河南、陜西和新疆等地的比例也在30%—50%之間。
地下水開發利用中出現了一些不可忽視的問題,需要引起重視。一方面由于過量超采地下水,導致以城市為中心的地下水位下降漏斗不斷擴大連成一片,并誘發地面沉降、海水入侵等環境問題;另一方面由于地下水補給區植被破壞,湖塘濕地萎縮、干涸,城市固化不透水地面大量增加,河道和灌渠襯砌不透水護坡等原因,使地下水原有補給通道被阻隔,原有水流循環體系遭到破壞;此外地表水污染、未經處理的垃圾堆放等,也使部分地區地下水遭受不同程度的污染。
長期以來,我國實施著地下水的低價政策,事實上在引導、鼓勵過量開采地下水;多頭管理也導致地下水的過量開采;目前采取的管理措施,只是著眼于限制或控制地下水的開采量,沒有收到預期效果。究其原因是對地下水在自然循環中對生態系統的影響和作用缺少深刻認識,對地下水補給、徑流、貯存與合理開發利用要在從總體上保持平衡并未認識。認識上存在的誤區,管理上的缺位,導致政策和措施上的局限性。
(四)城市供水管網漏損控制問題。
城市供水管網漏損水量難以直接測量。按我國《城市供水管網漏損控制及評定標準》定義,城市供水漏損率為城市供水總量與有效供水量(售水量與免費供水量之和)之差占供水總量的百分比。其差值實際上包括了漏耗損失、計量誤差和未授權用水等。近些年來中國城市供水損失率有增加的趨勢。其中市政公共供水損失率由2001年的15.73%上升到2005年18.2%;而城市(單位自建)供水設施管網漏損率2001年和2005年的值分別為53.7%和46.0%,即約有一半的水被損失掉了,僅占城市供水總量30%的單位自建供水設施的漏損水量卻占全國城市漏損量的50%。說明城市供水漏損的大戶是城市單位自建供水設施的管網。
不同城市單位供水規模的供水管網長度差異很大。為比較城市供水損失控制管理水平,國際上常用單位管長供水損失率(立方米/公里·小時)來衡量比較管網漏耗等的控制情況。我國城市市政公共供水單位管長供水損失水量的絕對值為歐洲發達國家的4.3倍左右,比世界各國平均值還高65%(見表1)。這說明,中國城市供水管網漏損控制的潛力還很大。
城市供水管網漏損率并非降得越低越好,存在一個“經濟漏損率”,即相對一定資金投入的最小漏損率。根據我國目前實際,供水管網漏損基準值定為12%比較合適。中國城市供水管道漏損率較高的直接原因是:有相當一部分管道鋪設年代久遠,老化嚴重;在相當長的時期內我國使用了性能和質量較差的灰鑄鐵管;管道施工質量、管道基礎和接口質量等也對漏損產生直接影響;供水管道漏損控制機制和控制體系缺位,缺少供水漏損控制的動力則是供水管網漏損率高的深層次原因。
三、關于城市水務發展的一些思考
總體看,城市供水能力不斷提高,污水處理在技術上也沒什么問題。但目前需要解決的問題是,污水處理廠的運營主體定位、運營維護費用以及政府作用等。
(一)總體思路。
——水資源開發利用堅持開源與節流并重,節流優先、治污為本、科學開源、綜合利用的原則,為城市提供安全可靠用水保障和良好的水環境。
——轉變傳統用水方式,充分利用水可再生的特征,大力發展再生水的利用,提高用水效率。以保證有限的水資源來支持社會和經濟的可持續發展。
——采取綜合措施,防治水污染,保護城市供水水源和水生態系統,減少地下水不合理開發引起的地質災害。
——采取綜合措施確保城市水務系統的供給安全和水質安全,維護社會穩定。
(二)需要采取的對策措施。
——鼓勵建設地下水、地表水和多水源的城市供水系統,提高城市供水資源保證率;建立枯水季節和連續干旱年的供水應急預案;加強供水系統的安全和衛生防護,提高供水系統的可靠性;北方水資源短缺的城市應建設污水再用處理設施,雨水收集與利用設施;有海、咸水資源的城市應考慮充分淡化海咸水的利用。積極推進區域供水,發揮供水規模效益,促進水資源合理配置,推動城鄉供水一體化;繼續提高城市和城市郊區的供水普及率。
——加強法規、標準和規范體系建設,依法規劃、建設和管理城市水務;按照《城市供水水質管理規定》要求,嚴格執行新頒發的《生活飲用水衛生標準》,積極改造凈水工藝,健全城市供水水質檢測網絡,加強城市供水水質監督和管理。
——繼續加強節約用水管理,建立科學水價體系,形成節約用水的水價激勵機制和價格體系;進一步提高地下水資源費的征收標準;所有城市應盡快征收污水處理費,水資源短缺城市要實行超計劃用水高額累進加價制度。加強對城市單位自建供水設施供水管網漏損的監督管理,加快城市老舊管網改造,采取綜合措施,對供水管道的規劃、選材、設計施工、日常維護,進一步減少供水管網漏損。
——積極推進城市污水處理設施建設,對封閉或半封閉的受納水體應建立具有除磷脫氮功能的污水深度處理設施;獨立于城市排水管網的居民區或工廠應采用分散的、多種人工與生態凈化設施相結合的方法就地處理。
——依靠技術進步,研發和推廣應用新材料、新工藝和新設備,提倡采用不用水或少用水的生產工藝,提高工業生產用水重復利用率;提高農業用水、工業用水和生活用水效益;加強城市供水排水管網建設和更新改造;引進、開發和推廣強度高、水力條件好,施工簡便、可靠程度高的新型管材和多種管道維護、更新技術和設備。推廣應用節水型用水器具;積極采用現代信息技術與控制技術改造和裝備城市供水排水系統,提高系統服務質量,運行效率和安全可靠性。
——運用多種媒體,大力宣傳和動員廣大群眾積極參與建設節水型企業、節水型城市和節水型社會的活動。











